一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂及其制备方法，其由下列重量份的原料配制而成：橄榄石砂140?150、石榴石砂30?40、水铝英石20?30、粉砂岩30?35、煅烧高岭土15?20、石棉下脚料8?10、氧化铍6?8、沸腾炉渣12?14、水玻璃8?10、偏铝酸钠2?4、熟矾石粉1?2等。本发明采用橄榄石砂、石榴石砂、粉砂岩等原料所制备的芯砂在铸造铝合金铸件时使得粘砂、气孔、裂纹、疏松等缺陷率在5％以下，大幅提高铸件成品率，降低铸件成本；添加的偏铝酸钠、熟矾石粉提升了水玻璃的硬化速率，使芯砂强度高、溃散性好，同时减少了有害气体的产生，添加的羟丙基二淀粉磷酸酯、藻酸丙二醇酯等附着在橄榄石砂等原砂的表面，改善了其界面强度，提高了芯砂的湿压强度和热湿拉强度。
【专利说明】一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂及其制备方法 发明领域
[0001] 本发明属于铸造工业领域，具体地说是涉及一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水 玻璃芯砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 芯砂是铸造生产中用于制造型芯的材料，一般由铸造砂、芯砂粘结剂和辅加物等 造型材料按一定的比例混合而成。通常对型砂的要求是:具有较高的强度和热稳定性，以承 受各种外力和高温的作用；良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互 移动的能力；一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形 状的能力;较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力；高的溃散性，又称出砂性，即在铸件 凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。芯砂按所用粘结剂不同，可分 为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、硅灰石粉等，以粘土砂、水玻璃砂及硅灰石粉用的最多。
[0003] 对铝合金铸造而言，传统的铝合金铸造用的型砂配方中型砂粒径太大或太小，型 砂料径太大，虽然透气性较好，但是铝砂件表面比较粗糙，光洁度不好，型砂料径太小，导致 砂型透气性不好，铝铸件有气孔产生。国内外广泛使用的煤粉粘土湿型砂，一般由原砂、粘 结剂、煤粉添加物等与水混制而成，具有一定的防粘砂效果和材料成本低、生产效率高的优 点，但其消耗量大、排放严重、在铸造过程煤粉燃烧分解产生有毒气体污染。并且传统的型 砂铸造错合金广品的粘砂、气孔、裂纹等缺陷率在15%以上，废品率尚导致铸件成本的极大 增加。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种火车铝合金铸件铸造用易溃 散水玻璃芯砂及其制备方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂，由下列重量份的原料配制而成:橄榄 石砂140-150、石榴石砂30-40、水铝英石20-30、粉砂岩30-35、煅烧高岭土 15-20、石棉下脚 料8-10、氧化铍6-8、沸腾炉渣12-14、水玻璃8-10、偏铝酸钠2-4、熟矾石粉1-2、羟丙基二淀 粉磷酸酯2-4、藻酸丙二醇酯2-3、微晶石蜡4-6、硅铁粉5-8、氯氧化锆3-5、氨基磺酸钠4-6、 六偏磷酸钠5-7、水适量。
[0006] -种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂的制备方法，包括以下步骤： (1) 将沸腾炉渣、石棉下脚料、水铝英石、粉砂岩混合均匀，破碎成60-80目颗粒大小，然 后送入1200-1300 °C煅烧炉中煅烧2-4h，取出趁热加入橄榄石砂、石榴石砂、煅烧高岭土干 混3-5min，然后加入总重量40-50%的水搅拌，脱水干燥后粉碎成150-200目，得到混合物； (2) 将混合物在110-120 °C的温度下干燥至含水量在5%以下，然后加入藻酸丙二醇酯、 微晶石錯，在800-1000r/min的转速下高速旋转6-8min，得到改性混合砂； (3) 将改性混合砂、氧化铍、硅铁粉、氯氧化锆、氨基磺酸钠、六偏磷酸钠倒入混砂机中 混合3-5min，然后再加入水玻璃、偏铝酸钠、熟矾石粉、羟丙基二淀粉磷酸酯等原料以及总 质量10-15%的水，混合5-8min后出砂，即得所述芯砂。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明采用橄榄石砂、石榴石砂、水铝英石、粉砂岩、硅铁粉、氯氧化锆等原料所制备的 芯砂在铸造错合金铸件时使得粘砂、气孔、裂纹、疏松等缺陷率在5%以下，大幅提尚铸件成 品率，降低铸件成本;添加的偏铝酸钠、熟矾石粉提升了水玻璃的硬化速率，使芯砂强度高、 溃散性好，同时减少了有害气体的产生，添加的羟丙基二淀粉磷酸酯、藻酸丙二醇酯、微晶 石蜡附着在橄榄石砂等原砂的表面，改善了其界面强度，提高了芯砂的湿压强度和热湿拉 强度。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0009] 实施例1: 一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成： 橄榄石砂140、石榴石砂30、水铝英石20、粉砂岩30、煅烧高岭土15、石棉下脚料8、氧化铍6、 沸腾炉渣12、水玻璃8、偏铝酸钠2、熟矾石粉1、羟丙基二淀粉磷酸酯2、藻酸丙二醇酯2、微晶 石蜡4、硅铁粉5、氯氧化锆3、氨基磺酸钠4、六偏磷酸钠5、水适量。
[0010] -种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂的制备方法，包括以下步骤： (1) 将沸腾炉渣、水铝英石、粉砂岩混合均匀，破碎成60-80目颗粒大小，然后送入1200-1300 °C煅烧炉中煅烧2-4h，取出趁热加入橄榄石砂、石榴石砂、煅烧高岭土干混3-5min，然 后加入总重量40-50%的水搅拌，脱水干燥后粉碎成150-200目，得到混合物； (2) 将混合物在110-120 °C的温度下干燥至含水量在5%以下，然后加入藻酸丙二醇酯、 微晶石錯，在800-1000r/min的转速下高速旋转6-8min，得到改性混合砂； (3 )将改性混合砂、石棉下脚料、氧化铍、硅铁粉、氯氧化锆、氨基磺酸钠、六偏磷酸钠倒 入混砂机中混合3-5min，然后再加入水玻璃、偏铝酸钠、熟矾石粉、羟丙基二淀粉磷酸酯等 原料以及总质量10-15%的水，混合5-8min后出砂，即得所述芯砂。
[0011] 实施例2: 一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成： 橄榄石砂145、石榴石砂35、水铝英石25、粉砂岩32.5、煅烧高岭土 17.5、石棉下脚料9、氧化 铍7、沸腾炉渣13、水玻璃9、偏铝酸钠3、熟矾石粉1.5、羟丙基二淀粉磷酸酯3、藻酸丙二醇酯 2.5、微晶石蜡5、硅铁粉6.5、氯氧化锆4、氨基磺酸钠5、六偏磷酸钠6、水适量。
[0012] 制备方法同实施例1。
[0013] 实施例3: 一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂，由下列重量份(kg)的原料配制而成： 橄榄石砂150、石榴石砂40、水铝英石30、粉砂岩35、煅烧高岭土 20、石棉下脚料10、氧化铍8、 沸腾炉渣14、水玻璃10、偏铝酸钠4、熟矾石粉2、羟丙基二淀粉磷酸酯4、藻酸丙二醇酯3、微 晶石蜡6、硅铁粉8、氯氧化锆5、氨基磺酸钠6、六偏磷酸钠7、水适量。
[0014] 制备方法同实施例1。
[0015] 上述实施例1-3制得的火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂的性能检测结果 如下表所示： :;_十····································································^^ I 1 ? ii： 、tS 分、 音 ·4_? 泠 t '·： ·.： .；.·>!>-*Xs\y y·'··^- *^·* .>* .>.y?s;.;X'Xy ·Χ<· ^.yX^iX'.s%· y.· ;s*. .*>>. ，:， '?''Μ,- 的、f; 91、 :|:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·χ^ IK'S X .；?： ^NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN：.：<.NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN：.§.%NNNNNNN^ €'卜衿、、 如） 辦I· W只 各:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·:·~:·:·:·:·:·:·％
【主权项】
1. 一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂，其特征在于，由下列重量份的原料 配制而成：橄榄石砂140-150、石榴石砂30-40、水铝英石20-30、粉砂岩30-35、煅烧高岭土 15-20、石棉下脚料8-10、氧化铍6-8、沸腾炉渣12-14、水玻璃8-10、偏铝酸钠2-4、熟矾石粉 1-2、羟丙基二淀粉磷酸酯2-4、藻酸丙二醇酯2-3、微晶石蜡4-6、硅铁粉5-8、氯氧化锆3-5、 氨基磺酸钠4-6、六偏磷酸钠5-7、水适量。2. 根据权利要求1所述的一种火车铝合金铸件铸造用易溃散水玻璃芯砂的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤： (1) 将沸腾炉渣、水铝英石、粉砂岩混合均匀，破碎成60-80目颗粒大小，然后送入1200-1300 °C煅烧炉中煅烧2-4h，取出趁热加入橄榄石砂、石榴石砂、煅烧高岭土干混3-5min，然 后加入总重量40-50%的水搅拌，脱水干燥后粉碎成150-200目，得到混合物； (2) 将混合物在110-120°C的温度下干燥至含水量在5%以下，然后加入藻酸丙二醇酯、 微晶石錯，在800-1000r/min的转速下高速旋转6-8min，得到改性混合砂； (3) 将改性混合砂、石棉下脚料、氧化铍、硅铁粉、氯氧化锆、氨基磺酸钠、六偏磷酸钠倒 入混砂机中混合3-5min，然后再加入水玻璃、偏铝酸钠、熟矾石粉、羟丙基二淀粉磷酸酯等 原料以及总质量10-15%的水，混合5-8min后出砂，即得所述芯砂。
【文档编号】B22C1/16GK106077439SQ201610681037
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月18日 公开号201610681037.4, CN 106077439 A, CN 106077439A, CN 201610681037, CN-A-106077439, CN106077439 A, CN106077439A, CN201610681037, CN201610681037.4
【发明人】王春基, 潘桂林
【申请人】江阴联华铸造有限公司